题目内容

（1）已知红磷比白磷稳定，又知：4P(白磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H1；
4P（红磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H2，则ΔH1和ΔH2的关系是△H1    △H2（填“＞”、“＜”
或“＝”）。
（2）已知H2（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，写出由CO2
和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式                                             。
（3）已知一定温度下，下列反应的平衡常数：SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) K1,CO(g)+1/2O2(g)
CO2(g) K2。则相同温度下反应SO2(g)+CO2(g) SO3(g)+CO(g)的平衡常数为          。
（用K1、K2表示）

（共6分）＜ （2）3H2(g)＋CO2(g)＝CH3OH（l＋H2O(l)  △H＝－130.9 kJ/mol （3）

解析试题分析：（1）红磷比白磷稳定，这说明红磷的总能量低于白磷的总能量，即红磷转化为白磷是吸热反应，△H＞0。根据反应①4P(白磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H1和②4P（红磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H2，依据盖斯定律可知，②－①即得到反应4P（红磷，s）＝4P(白磷，s），则该反应的△H＝△H2－△H1＞0，所以△H1＜△H2。
（2）H2（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，则有反应①H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)  △H＝－285.8kJ/mol、②CH3OH（l）＋O2(g)＝2H2O(l)＋CO2(g) △H＝－726.5kJ/mol。则根据盖斯定律可知，①×3－②即得到反应3H2(g)＋CO2(g)＝CH3OH（l＋H2O(l)，因此该反应的反应热△H＝－285.8kJ/mol×3＋726.5kJ/mol＝－130.9 kJ/mol。
（3）根据反应①SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g)、②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)可知，①－②即得到反应SO2(g)+CO2(g) SO3(g)+CO(g)，所以则相同温度下反应SO2(g)+CO2(g) SO3(g)+CO(g)平衡常数K＝。
考点：考查反应热的计算、热化学方程式的书写以及平衡常数的计算等

练习册系列答案
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雾霾已经严重影响我们的生存环境。火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。

图22-1                  图22-2                     图22-3
（1）利用甲烷催化还原NOx：
①CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)  △H1=-574kJ?mol-1 
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)  △H2=-1160kJ?mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为                   。
（2）将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)  △H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线（见图22-1），则上述CO2转化为甲醇反应的△H3       0（填“＞”、“＜”或“=”）。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图22-2所示。
下列说法正确的是    （填字母代号）。

A．第10min后，向该容器中再充入1molCO2和3molH2，则再次达到平衡时c(CH3OH) ="1.5" mol/L
B．达到平衡时，氢气的转化率为0.75
C．0～10分钟内，氢气的平均反应速率为0.075mol/（L?min）
D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16
E．升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)增大
（3）某种脱硫工艺中将烟气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程为              。
（4）电化学降解NO3- 的原理如题22-3图所示。
①电源正极为       (填“A”或“B”)，阴极反应式为                     。
②若电解过程中转移了1mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(△m左－△m右)为     g。

把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C(s) +O2 (g)=CO2(g)     △H1<0                   ①
途径II：先制成水煤气：C(s) +H2O(g)=CO(g)+H2(g)  △H2>0  ②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g)  △H3<0            ③
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g)  △H4<0             ④
请回答下列问题：
（1）途径I放出的热量          ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量，原因是                                                                   。
（2）△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是                                。
（3）12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为                                                                       。
（4）煤炭作为燃料采用途径II的优点有                                         

向2L密闭容器中加入一定量的A、B、C三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图甲所示[t0～15  s阶段n(B)未画出]。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段所改变的外界条件均不同。已知t3～t4阶段为使用催化剂。观察下图，回答以下问题：

(1)甲图中从反应至达到平衡状态，生成物C的平均反应速率为____________________。
(2)图乙中t2时引起平衡移动的条件是______，t5时引起平衡移动的条件是_______。（填序号）
A．升高温度                B．增大反应物浓度          C．使用催化剂              D．减少体系压强
(3)图乙中表示平衡混合物中，在这四个阶段中C的物质的量最高的一段时间是______。(填序号)：      A．15s-t2时段      B．t3-t4时段      C．t4-t5时段          D．t6以后
(4)该反应的化学方程式可以表示为：_______________________________________________________，
正反应为______________(填“放热”或“吸热”)反应。
(5)反应开始时加入的B的物质的量为________________。

二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚( CH3OCH3)。请回答下列问题：
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)    △H= －90．8kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=－23．5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=－41．3kJ/mol
总反应：3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) 的△H=           ；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是：
________（填字母代号）。
a．压缩体积     b．加入催化剂  c．减少CO2的浓度  d．增加CO的浓度
e．分离出二甲醚（CH3OCH3）
(2)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=－23．5kJ/mol
某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质
 		CH3OH
 		CH3OCH3
 		H2O
 
浓度（mol·L-1）
 		0．40
 		0．6
 		0．6
 
①比较此时正、逆反应速率的大小比较：_________（填“>”、“<”或“=”）。
②该反应的平衡常数的表达式为K=_____,温度升高，该反应的平衡常数K____（填“增大”、“减小”或“不变”）

人们已经研制出以丙烷为燃料的新型燃料电池，电解质为熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8+5O2=3CO2+4H2O。
（1）已知：2C3H8（g）+7O2（g）=6CO（g）+8H2O（l）
C（s）+O2（g）=CO2（g）            
2C（s）+O2（g）=2CO（g）           
则反应C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（1）的△H___________________。. 
（2）该电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，则正极的电极反应式为_________________，电池工作时CO32—移向_____________极。
（3）用该电池电解1L 1 mol·L—1的AgNO3溶液，此电解池反应的化学方程式为______________________；当该电池消耗0.005molC3H8时，所得溶液的pH为__________（溶液体积变化忽略不计）

据报道，一定条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
已知：①CH3CH2OH(l)+3 O2 (g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H="-1366.8" kJ/mol
②2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(l) △H="-571.6" kJ/mol
（1）写出由CO2和H2 反应合成CH3CH2OH (l)和H2O(l)的热化学方程式                         。
（2）碱性乙醇燃料电池易储存，易推广，对环境污染小，具有非常广阔的发展前景。该燃料电池中，使用铂作电极，KOH溶液做电解质溶液。通入乙醇燃气的一极为      极，该极上的电极反应式为                                   。
（3）用乙醇燃料电池电解400 mL 饱和食盐水装置可简单表示如下图：

该装置中发生电解反应的方程式为                                    ；在铁棒附近观察到的现象是                   ；当阴极产生448 mL气体（体积在标准状况下测得）时，停止电解，将电解后的溶液混合均匀，溶液的pH为          。（不考虑气体的溶解及溶液体积的变化）

生产甲醇的原料CO、H2可由下列反应制取：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），试回答下列问题。
（1）已知：① CH4（g）+3/2 O2（g） CO（g）+2H2O（g）△Hl；
② H2（g）+1/2 O2（g） H2O（g） △H2，
则CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g）的△H＝____     （用含△H1，△H2的式子表示）
（2）一定条件下反应CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）中CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，且T2>T1， 则上述反应的△H____    0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、B处对应平衡常数（KA、KB）的大小关系为KA____       KB

（3）维持温度T2，将0.04 mol CH4和0.04mol H2O（g）通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，平衡时达到B点，测得CH4的转化率为50%,该反应在此温度下的平衡常数KB=____  ，下列现象能说明该反应已经达到平衡状态的是_    ___
a．容器内CH4、H2O、CO、H2的物质的量之比为1：1：1：3
b．容器的密度恒定
c．容器的压强恒定
d．3υ正（CO）＝υ逆（（H2）
（4）在上述B点平衡基础上，向容器中再通入amol CH4和a mol H2O气体，使之在C点重新达平衡，此时测得CO有0.03mol，则a=____         。

氢气是一种清洁、高效的新型能源。
I.用甲烷制取氢气的反应分为两步，其能量变化如下图所示：

（1）甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是           。
II.在容积为1L的密闭容器内，加入0.1molCO和0.1molH2O，在催化剂存在的条件下高温加热使其反应。测得CO2的浓度随时间变化的图像如图：

（2）在该温度下，从反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为              ；
（3）该温度下，此反应的化学平衡常数为（可以用分数表示）       ；
（4）下列改变中，能使平衡向正反应方向移动的是      。

A．升高温度B．增大压强
C．增大H2O（g）的浓度D．减少CO2（g）的浓度
（5）保持温度不变，若起始时c(CO)=1mol·L-1 , c(H2O)="2" mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.4 mol·L-1。通过计算，判断此时该反应进行的方向并说明理由                          。

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